时间:2023-07-04 09:27:29
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中图分类号:S611文献标识码: A
引言
交叉口是道路系统的重要组成部分,是道路交通的咽喉。但目前交叉口存在行车速度低、事故率高、交通拥挤甚至交通堵塞等弊病。因此,如何改善进行交通组织设计水平及减少交通事故发生势在必行。
一、城市道路交通组织设计的重要性
城市道路交通组织设计是运用交通工程技术和管理手段,系统地对区域内道路进行交通分析;根据道路功能,组织、协调、疏导交通流,平衡道路交通流量,使道路通行能力与交通流量基本协调,缓解交通需求矛盾。
常规的道路工程设计,只是依据规划对道路工程本身进行几何设计,对影响道路使用质量的交通组织设计未予足够重视,当建成道路发生交通堵塞或存在交通安全隐患时,交通管理部门只能做些“疏导”管理工作,不能从根本上解决存在问题。实际上,道路在使用过程中,由于使用条件不同,吸引的交通流也不同,交通流对道路的需求是千差万别,特别是中心城市区道路的改、扩建时,道路工程若不做好交通组织设计,等道路建成后发生问题时再想法进行拓宽改造,则恐难实施,不仅对整个交通系统造成严重影响,而且存在工程重复建设,造成资金浪费等诸多问题。交通组织设计有别于“交通工程设计”与“交通设施设计”,是近年来为改善城市交通,提高交通效率而提出的“交通设计”的一个组成部分。交通组织设计的重要性在于:做好交通需求分析,合理组织区域交通,充分发挥路网功能,保障交通安全。
二、城市道路交通组织设计的目的
道路交通组织设计的目的就是使车辆在整个研究区域的路网上的运行更有序,从而最大限度地节约道路资源,并使车辆的总体运行时间最短,实现研究区域内交通的良性运行。
理想的交通组织涉及了城市规划设计、道路工程设计、交通管理三个领域的知识,道路交通组织设计的成果是从道路规划开始,贯穿于城市规划、道路方案设计、初步设计、施工图设计、道路交通工程设计以至于道路交通管理的整个阶段。它为道路设计提供交叉口的形式、道路进出口的设置、路段的单双向交通,为交通标志的设置、交通管理,为道路所划分的每一个交通单元的建筑开口的选择提供可靠的依据。
根据交通组织设计成果来建设、管理道路,使交通流更均衡,合理地利用道路资源,避免道路资源的浪费,避免路段或结点道路资源缺少和造成拥堵,即使道路建成后出现问题,也可用较少的资金解决。
三、道路交叉口的交通组织设计
交叉口的通行能力是决定道路通行能力的关键,交叉口的交通状况良好与否,对路网上的交通状况有着重要影响。改扩建道路沿线交叉口的交通组织设计作为保证沿线交通组织总体方案得以实现的基本手段,是交通组织设计的重要内容。因此,完成道路及网络的交通组织工作后,应进一步分析道路网内各交叉口的交通组织情况,进行交叉口的交通组织及设计工作,这是交通组织最基本,也是最必须的工作,是前述各项工作的最终落实。
交叉通组织设计以保证主干道上的交通畅通及主干道与其他交通干道的连接顺畅,同时兼顾周边地区其它道路的交通状况为原则;以交通量预测资料、交叉口的规划形式和横向道路的规划宽度等作为依据。该项工作的主要内容是根据交叉口和路段协调的原则进行交叉口的渠化,并根据信号配时试算来检验渠化方案的效果。交叉口拓宽设计应注重提高通行能力,有利于改善交通秩序,保证道路全线及工程地区道路网上的交通安全、畅通,同时也应避免拓宽使交叉口面积过大而造成车辆行驶距离过长等不利情况。在进口车道数的确定中,应考虑其与路段车道数的匹配,使在信号配时条件下的进口道通行能力与路段通行能力均衡,以避免资源的浪费或造成交通拥挤。车道功能的划分则应根据流量流向预测资料来决定。以达到提高主要道路通行能力的目的。
四、城市道路交叉通组织优化方法
1、路口放行方法设计
路口放行方法的确定,指特定路口机动车放行方法与非机动车放行方法的组合。近年来,在交通管理实践中,我国许多城市根据自身管理特点,综合考虑机动车、非机动车、行人通过交叉口时的特点和要求,对放行方法进行实践和研究,形成以下4种模式:时间分离放行法,即非机动车按行人相位放行模式空间分离放行法,即非机动车按机动车相位放行模式时空分离放行法,即非机动车禁驶区放行模式综合放行模式。需要注意,一个城市中最好只设计1种放行方法,最多不宜超过2种,如果1个交叉口1种走法,道路使用者将无法适应,其结果必定造成交通秩序混乱。
2、交叉口渠化设计
交叉口渠化,指对同一平面上行驶的各种交通流,采取各种物理分离的措施,可使不同速度的交通流按所划分的车道“各行其道”,互不干扰。渠化是交通组织优化的重要手段之一。渠化的主要目的是规范车辆行驶、减少车流冲突、保护行人和自行车等慢行交通。交叉口渠化设计的作用是明确不同交通流的空间路权,重点是控制冲突点的位置,做到“寸土必争”,尽量减少交叉冲突点的个数或将其转化为交织冲突点,提高路口通行能力。常用的渠化手段有交通岛、隔离墩、交通标志、地面标线、车道划分、路口拓宽等。
3、交叉口信号优化设计
交叉口的信号设计很重要,它可以有效减少路口内的冲突点,控制路口内冲突,明确不同流向、不同种类交通流通过路口的时间权。根据放行方法和渠化设计确定信号相位,根据路口冲突情况和路口内空闲时间最少的要求确定信号相序,根据各流向上到达的流量情况确定信号配时及周期,做到“分秒必争”。
4、电子监控的设计
为疏导交通、减少交通事故、保证行车安全提供研判依据,一般采用视频监控系统。在主要交叉路口、重要单位门口、车流量大而快的城市道路、易发生交通事故的路段、车辆违法行为集中的路段等必须设置,监控范围要保持画面清晰,晚间使用时需有照明设施。其实,城市车流向有一个规律,一般街道或车流量较小的街道,其车流向占据较大比例的是主要交叉或交通流量大的路口。因此,若先控制了一般或车流量小的交叉路口,也就控制了主要交叉路口和交通流量大的路口。
5、优化方案仿真及评价
由于信号交叉口的交通组织优化中涉及道路的物理改造(如渠化中的路口拓宽、交通岛、隔离墩和地面标线等),一旦调整,短期内很难恢复。另外,交叉口的连续功能决定了一旦优化方案不切实际,势必影响整个道路及周边路网,造成交通拥堵。所以建议在条件允许的情况下,在优化方案实施前最好利用仿真对优化方案做一个评估,在确定方案确实可行的情况下再予以实施,以免对道路交通及周边路网产生负面影响。
伴随计算机技术的成熟而发展的交通仿真,从产生之初就得到很好的重视和发展,目前世界上有很多成熟的交通仿真软件。交叉口仿真属于微观仿真范畴,微观仿真软件的代表是VISSIM,它是由德国PTV公司开发的城市道路交通流仿真软件,被广泛运用于优化交通区域内的交通行为评估、轻轨系统并入城市道路网络的可行性分析、公共汽车及轻轨车站规划容量和效果评价,还可用于公交专用道等优先措施的分析。关于交叉通组织优化方案的评价,常用的指标有路口通行能力、平均等待时间、平均行车速度及车辆排队长度等。
结束语
信号交叉口是我国城市道路交叉的重要形式,业界专家学者对其进行了广泛而深入的研究,特别是国外,在交叉口渠化及信号设计方面形成了一套成熟的理论。但由于国外的道路运行情况和国内有着本质的区别,不存在机动车和非机动车混行的情况,所以国外的道路渠化及信号设计理论很难直接应用于我国。国内的相关研究主要集中在信号优化设计方面,至今还没有形成完整的关于信号交叉口优化设计的系统理论。
参考文献
[1]崔新书.城市道路交通组织设计探讨[J].城市道桥与防洪,2011(6):21-26.
关键词:城市道路;交通组织;优化设计
Abstract: In the city area, through large-scale civil engineering means to solve the problem of traffic jams by land use, economic investment and other factors. Through a series of optimization design of traffic organization, such as: regional traffic organization optimized design, intersection, pedestrian crossing optimization design and operation of traffic management measures, to improve traffic conditions in the city, especially to alleviate the city center area traffic congestion, have investment little, the effect of significant features. This paper focuses on the intersection and trunk road pavement design optimization, and analysis of an example to demonstrate the feasibility of optimized design, and strive to achieve a reasonable, economic purpose.
Key words: City Road; traffic organization; optimization design
中图分类号:U491 文献标识码:B文章编号:
1 交通组织设计的重要性
城市道路交通组织设计是运用交通工程技术和管理手段,系统地对区域内道路进行交通分析;根据道路功能,组织、协调、疏导交通流,平衡道路交通流量,使道路通行能力与交通流量基本协调,缓解交通需求矛盾。
常规的道路工程设计,只是依据规划对道路工程本身进行几何设计,对影响道路使用质量的交通组织设计未予足够重视,当建成道路发生交通堵塞或存在交通安全隐患时,交通管理部门只能做些“疏导”管理工作,不能从根本上解决存在问题。
实际上,道路在使用过程中,由于使用条件不同,吸引的交通流也不同,交通流对道路的需求是千差万别,特别是中心城市区道路的改、扩建时,道路工程若不做好交通组织设计,等道路建成后发生问题时再想法进行拓宽改造,则恐难实施,不仅对整个交通系统造成严重影响,而且存在工程重复建设,造成资金浪费等诸多问题。
交通组织设计有别于“交通工程设计”与“交通设施设计”,是近年来为改善城市交通,提高交通效率而提出的“交通设计”的一个组成部分。交通组织设计的重要性在于:做好交通需求分析,合理组织区域交通,充分发挥路网功能,保障交通安全。
2 交通组织优化的基本思路
2.1保持交通连续
交通连续是搞好交通秩序管理的根本保障。保持交通连续即保证大多数人在交通活动过程中,在时间、空间、交通方式上不产生间断。例如,在交通路口渠化方面,路段上的行车道要对应路口直行导向车道,以保证直行车流不变换方向;路口进口导向车道要对应出口车道,以保证车流通过路口连续;信号灯实现绿波带,以保证车流通过整条道路时间上连续;路段天桥建在换乘的公交站之间,以保证换乘连续等等。交通连续组织得好,可以使行人流量减少、车流行驶有序,同时可以减少许多交通违法行为,改善路面交通秩序。
2.2减少交通冲突
当两股不同流向的交通同时通过空间某点时,就会产生交通冲突。而该点即为冲突点,交通冲突可分为交叉冲突、合流冲突、分流冲突、穿插冲突、纵向冲突等。交通冲突是产生交通延误和交通事故的根源。我国的城市交通是典型的混合交通,各车种、各流向的交通冲突严重,减少各种交通的冲突,有利于改善交通秩序,避免交通事故的发生。
减少交通冲突主要是要使不同流向、不同种类的交通流应在交通空间和时间上分离。空间分离靠交通标志、标线来实现,时间分离靠信号相位分配来完成。
2.3均衡交通负荷
城市的用地性质、路网结构、出行习惯等,决定了城市路网中交通流存在时间和空间上的不均匀性,为了充分、合理和科学地使用现有道路,必须设法使交通负荷均衡。即通过对交通流进行科学的调节、疏导,使路网各点交通压力趋于大小一致,不至于由于在时间和空间上的不平衡而造成交通拥堵。
2.4突出以人为本
“以人为本”是现代城市交通管理的最根本的原则。交通组织设计,不能仅从方便管理出发,而是必须优先考虑大多数人出行问题,特别是弱势群体的出行,如行人交通、自行车交通与残疾人交通等。要转变观念,不能把设计、管理的着眼点单纯地放在车行道上,在路口和大型交通集散点行人和非机动车的交通组织应给予充分的重视。交通组织调整,应以方便大多数人出行为准则。
3 交通组织优化的主要措施
3.1交叉口优化设计基本内容
3.1.1平面交叉口基础资料的采集和整理
对于新建的城市道路交叉口设计,因没有现状的交通资料数据,只有规划道路等级、设计车速、道路宽度、车道数、道路沿线的规划用地性质、片区的规划人口以及设计年限内预测的交通量等基础资料。对于改建或者治理性的路口,需要对现状交通量、道路等级、沿线现状出入口、未来可能产生的交通量和交通管理进行一个详细的资料收集。
3.1.2分析现状道路交通安全存在的问题
交通安全存在的问题可能包括车辆交通组织、行人非机动车交通组织、公共交通组织、交通标志、标线和交通管理等方面。
3.1.3交通组织优化设计
确定交叉口中心线。平面交叉口相交中心线在整个路口中地位很重要,通过局部调整线位或相交角度,可以使x形交叉路口或畸形交叉路口转换成十字形交叉口,解决路口的通视性、通畅性和均匀性。2)设计左转车道、直行车道、右转车道、公交专用车道和自行车道等。路口处的交通通行能力一般是正常路段的0.5倍,所以为了能提高路口的通行能力,设置专用车道,增加路口处的车道数量是相当有必要的。根据交叉口的用地条件,通过拓宽路口道路用地红线、压缩道路绿化带和车道宽度等手段,增加专用车道数量,设置减速车道,组织不同行驶方向的车辆在各自的车道上分道行驶,互不干扰。3)进行渠化交通设计,设置导流岛和安全岛。平面交叉口处交通量较大且路口范围内的用地许可时,应作渠化交通设计,即采用交通岛、路面标线等设施疏导车流和人流。渠化设计应简单明了,太复杂的设计容易使车辆误行,反而降低其使用效率。导流车道的宽度应适中,过宽会引起车辆并行,容易引起碰撞事故。导流岛一般采用缘石围成高出路面的实体岛。如果岛的面积较大,应当划分出行人通行部分和绿岛部分;如果岛的面积较小时,可采用路面标线。设置行人二次过街的安全岛应用防撞桩进行保护,防止机动车辆碰撞位于安全岛的行人。交通岛的端部应做成圆形,且在入口端部处使用防撞桶,桶内宜装水或砂,桶身漆反光标线。
3.1.4设计交通标志、标线
在路口处应当特别注意标志、标线的简约、明了,尽量用图表示,少用文字标注(路名牌除外),同一个牌的信息量不能过于庞大。交通岛的周围应有合理的标志或标线设计,提示行人或车辆注意安全等。
3.1.5设计交通监控系统
单个交叉口定时交通信号配时设计内容应包括:确定多段式信号配时时段划分、配时时段内的设计交通量、初始试算周期时长和交通信号相位方案、信号周期时长、各相位信号配时绿信比、估评服务水平及绘制信号配时图。对于多个路口间距较均匀,信号配时设计应当多考虑连续性,一路“绿灯”。“绿波交通”是一种单向交通干道的信号协调控制,绿波设计的主要参数有周期长度、绿信比和相位差,其中相邻交叉口之间的相位差是其关键设计要素。
3.2主干路辅道优化设计方法
3.2.1辅道公交停靠站优化设计
由于公交停靠站设置于辅道上,须考虑对辅道非机动车的影响以及主路进出辅道、单位开口进出辅路的影响。
设置方法主要是将公交停靠站站台设置于人行横道上,非机动车在公交站台处通过无障碍进入人行横道。在人行横道上开辟短距离非机动车道;根据主干道的设计车速,公交车在停靠站前方20米左右处进人辅道,给辅道上其它通行的机动车足够交织段,公交车出站到进入主路同样需要一段交织距离。
该设计模式主要适用于主干道车流量大,公交需求量高,且辅道非机动车较少,其宽度能够同时容纳一辆公交车与非机动车。
3.2.2辅道进出口优化设计
辅道进出口设计包括主路车辆以及单位、小区车辆进出辅路的开口。主路与辅道之间绿化带开口需考虑辅道周边地块是否有单位、小区开口或者是否需要停车,同时还需考虑辅路公交停靠站的影响。
首先考虑主路进出辅道开口设计方法,对于城市主干道,辅道的宽度一般大于5米,假定机非分割带为3米,开口垂直宽度不能太大,一般不大于8米,通行宽度4米左右,如果宽度过大则有的车辆不遵守交通规则,造成辅道车辆逆行驶入主路。
然后对开口位置设计进行分析,辅道的进口和出口分开设置,且单位进出口与辅道开口错开,在不影响单位进出、主路进出辅路,可以在公交停靠的区段外设置停车位,满足停车需求。一般辅路有公交停靠站时需要在其前后20米处给予开口,并且辅道上有单位或者小区开口,并且相隔较近时需要协调考虑开口的位置及停车位的设置。
3.2.3组合优化设计
路段辅道机动车与掉头开口协调优化设计:
城市道路中,某些交叉口间距较大,不能满足路段上单位或小区机动车辆掉头需求,且主干道上存在某些车辆需要通过掉头进人辅道,所以有必要对路段掉头车道进行优化设计。
辅道开口设计与停车泊位设计方法在前文已描述,这里主要研究开口与掉头车道之间的设计方法。路段设置专用掉头车道,辅道出口与掉头车道停车线要有一定的距离,满足车流交织的长度。掉头车道的设计还需考虑进入辅道的车辆,信号控制行人过街与辅路机动车掉头。
该组合设计模式适用于交叉口间距较大,沿线辅道车辆掉头及掉头进入辅道的车辆需求较大的情况,路段有足够的行人过街需求等情况。
4 实例分析
4.1现状分析
某路是惠州市市区东部的南北方向的重要交通通道,承担了东片区的大量的客货交通量。近年,随着机动车保有量的增加,各类问题日益严重,如交叉口的面积过大、未渠化且进口道数量不够;路段开口过多,人车干扰大,车行不畅;信号配时不合理;公交交通设施简陋;路口占道停车现象严重。最突出的问题是交叉口通行能力不足,通行效率低下等,交通改善刻不容缓。
4.2交通组织优化设计方案
在精细化交通设计理念及相关方法的指导下,本着多实施交通工程设施改造、少实施土建改造的精神,提出交通组织优化设计方案,如表1所列。
表1 交通组织优化设计方案表
4.3实施效果评价
4.3.1 定性评价
进口道:通过增加进口道,所有交叉口进口道由4车道变为6车道,路段上机动车出人口处的进口道由4车道变为5车道,出口道保持4车道不变,提高了交叉口的通行能力,减少了延误。行人过街:优化开口布设、增加信号控制,消除机动车与行人的干扰,保障行人过街安全和道路交通的畅通。
4.3.2 定量分析
通过交通仿真等手段分析得出,在不大的工程量下,提高通行能力平均约15%,降低延误平均约20% ,提高平均行程车速10%,减少出入口冲突点80%,取得较好的改善效果。
【关键词】快速路;交通组织;公共交通;道路渠化
1 引言
近年来,随着我国的城市化进程加快,城市机动化的加速,人口数量不断增长,给当前交通运行状况带来交通拥堵、交通事故频发、环境污染、能源消耗高、运输效率低等问题。为了有效解决以上这些问题,我国各大城市新建道路,改善路网。如一些城市兴建快速路,提高交通供给,以求缓解交通压力,提高车辆行驶速度。而原本在其他道路上的交通压力又迅速集中在了快速路上,出现了城市交通日益紧张、路网效能日益低下的现象。
本文主要研究城市快速路交通组织方法,分析影响城市快速路交通运行状况的各方面因素及其产生的影响和问题,并有针对性地提出城市快速路交通组织的各种方法,从而使整体城市路网更有效地发挥其作用。
2 快速路常见交通问题及原因分析
2.1 公共交通带来的问题及其成因
城市快速路作为城市路网中的一个重要组成部分,众多交通参与者在出行路径的选择上,倾向于快速路,从而使快速路的交通负荷易处于较高水平。公共交通线路的选择也不例外,但如果公交站点设置不合理,就会成为造成快速路拥堵。很多公交站点乘降能力不足,无法容纳多辆公交车一次进、出站。且公交站点与主路出入口距离过近,导致当多辆公交同时排队进站时,就会把主路出入口堵住,与其他机动车产生冲突,导致交通拥堵。
2.2主路与辅路连接带来的问题及其成因
从主路驶出进入辅路路段后,一般大约隔50―100m就会有一个灯控路口,如果辅路上的灯控路口信号配时不合理,就会导致车辆从辅路路口的停止线一直排队到主路的出口匝道上,主路的机动车短时间无法驶出主路,造成交通拥堵。
2.3 交通安全设施带来的交通问题及其成因
一些快速路的部分出口没有出口提示标志或者距离出口50米处才设置出口提示标志。出口提示标志设置的欠缺或过晚,等到机动车驾驶人看到提示标志,甚至在没有提示标志的出口,紧急并线,很容易与正常行驶的车流发生冲突,甚至发生交通事故。
3 快速路交通组织方法研究
3.1 合理进行道路渠化[1]
快速路系统运行的关键首先是确保出口的通畅,只有车辆能快速分流,才能为合流车辆提供运行空间,保证系统车辆运行的供需平衡。如果对道路进行合理的渠化,在周边道路条件允许的情况下,尽量先设置出口再设置进口,可以使主路上交通车辆数目减少,为想要进入主路的辅路上的车辆提供进入主路的空间,还可以有效避免驶离主路的车辆不与驶出公交站的公交车发生冲突;同时可以增加辅路的车辆容纳量,充分发挥辅路的作用,减轻主路的压力。
3.2 优化相邻灯控交叉口信号控制[2]
交叉口信号控制优化可以提高交通供给能力、并实现交通流的有序化。优化方法包括调整信号周期、优化相位组合等。为提高对下匝道交通量的疏散能力、控制进入上匝道交通量,应利用车道灯对相关车道进行单独的信号控制;公交专用道单独地进行信号控制,实现公交优先等。针对不同的交叉口及其特殊的交通需求,应灵活运用渠化和信号控制两种手段,尽量从时间、空间上避免车辆交织,提高交叉口的时空利用率,扩大其总通行能力及对下匝道车流的疏散能力。快速路出口匝道处的信号控制可与相邻交叉口的信号控制进行干线协调控制,运用“绿波带”,以提高区域整体的运行效率。
3.3 合理设置交通安全设施
快速路多采用立交桥的形式和多条道路相接,而立交桥的线形相对复杂,所以应建立完善的出口提示系统。在1000m及500m处先后设置快速路出口预告标志,在出口处设置指示标志,出口指示标志应标明该出口的地理名称[3]。出口提示系统可以尽可能将分流车辆提前到出口之前的路段,避免车辆在接近出口时才减速并线而导致车队整体速度减慢,影响主路上整体的车速。
在快速路的车道上施划距离基准线以及在明显位置设置警示牌,提示机动车驾驶人注意保持车距,以减少追尾事故的发生。主路标志应参考高速路标标明出口去向和出口距离,提醒车辆提前并线。
利用可变信息板实时地显示前方以快速路为中心的路网的交通状态信息,使驾驶人自主正确合理的选择行驶路径,动态控制快速路的交通需求量以便控制快速路交通负荷。
3.4 采用大区域诱导分流、限流
考虑到区域路网的交通流的关联性及替代路线的可行性,可以从整个路网的角度去宏观性地考虑,将过境流量引导至外环过境,分担快速路的部分交通压力。在快速路主路出口之前布设动态交通诱导显示屏,以便对车辆进行有效诱导,从而实现快速地对在快速路行驶的车流进行分流。
建立快速路出入通信号控制系统。它通过对主路交通负荷、车头时距等的检测,实现对快速路入口匝道进行信号控制,对快速路进行交通负荷控制,调整和均衡进出快速路的总流量,避免交通拥堵发生,提高其通行能力。此外,它还可以应用于在快速路上发生紧急事件后,及时实施交通管制。
结束语:
本文通过对城市快速路交通组织方法问题分析及研究,提出合理的交通组织方法,缓解或消除城市快速路常见的交通组织问题,使快速路交通系统最大限度发挥作用。通过分析快速路在实际运行中存在常见的交通问题,总结出城市快速路交通组织的主要方法,例如合理渠化道路、设置交通安全标志标线、优化相邻交叉口信号控制等方法,帮助改善快速路交通运行状况,使快速路充分发挥城市交通动脉的作用。
需要指出的是,每一个快速路路段均有其特殊的情况和问题,应具体问题具体分析,本文主要是针对交通问题现状,总结一些基本思路和方法。
参考文献:
[1]张贻生,刘光辉.城市快速路交通设计理念浅析[J].有色冶金设计与研究,2003,24(3):26-28.
关键词:交通组织优化精细化流程思路方法
中图分类号:C913.32文献标识码: A
本文论述的交通组织优化,是指以提升道路通行能力为主要目的,基本基于原有道路宽度进行的交通疏导,本文以长沙市人民路东延线(芙蓉区段)提质改造项目为基础,结合其他疏导工程的经验,总结出以下的交通组织优化精细化设计的思路:以详细的交通调查与深入的分析为基础,明确交通问题;以通行能力最大化为目的,确定中观交通组织方案;以精细化为原则,进行单个交叉口渠化及配时的设计。以仿真为手段,获得最优方案。
一、交通调查与分析
1、交通调查
要做到设计的精细化,必须在改造前进行扎实的交通调查和分析,才能准确的掌握交通现状,从而明确交通问题、提出最为合理的解决方案,也为交通改造后评价提供对比数据。
调查的内容主要有四个方面:1)、路网情况,需要明确改造路段在路网影响区域内的功能及地位,尤其是相交道路的等级、车速及断面;2)、路段交通流特性,主要调查全路段的断面交通流量、行车速度、行程速度、交通构成等;3)、信号交叉口的交通特性,主要是停车延误、排队长度、信号相位及配时情况等;4)、公交车、出租车、非机动车、行人等特殊交通的交通特性,如公交车线路数量和发车频率、公交线路的转向及换乘需求,出租车的上下客需求,非机动车流量、秩序,行人过街需求、流量等。
调查时间一般应分别选择早、晚高峰期,且须避开节假日,选择周2、周3或周4。各地、各道路的早晚高峰并不一致,通常市区一般道路早高峰为7:30~8:30,晚高峰为5:30~6:30,调查前应该咨询辖区交警部门确定时段。
调查的方法有多种,对于一般改造项目,首选是找规划或交通信息管理部门收集近一年内的样本数据,若无法收集可采用以下简易的方法进行调查:1)、跟车法,用跟车法可测定路段车速及交叉口停车延误等,即在高峰时期用试验车(可用多辆同时进行)跟随车队行驶,车上计时员和记录员配合,记录并统计好通过改造路段的行程时间、每个交叉口的停车延误,相邻交叉口的行驶时间等。2)、观察法,如排队长度可通过观察直行、左转车队排队到了什么位置,记下该位置的桩号,在图上量出直行和左转车队的排队长。3)、人工计数法,交叉口流量流向的调查可多人按进口道分方向、分车型分时段人工计数并统计。
2、交通特性分析
交通分析是确定交通组织方案的关键所在,有了详尽的交通调查资料后,对早晚高峰各路段的交通量、行程时间、行驶速度、行程速度、车型构成、非机动车流量等进行综合分析,判定有无潮汐交通特性,是否需要设置公交专用道,合理配置非机动车道宽度等。同时对交叉口的停车延误、各进口道各向交通的排队长度、行人过街流量等进行统计分析,判定交叉口实行线性协调控制的可行性及方案,判定部分被交路是否需要进行右进右出控制或禁左控制等。
二、确定中观交通组织优化方案
确定中观交通组织方案前首先需明确设计年限,交通工程改造的设计年限与路面的设计年限不应该一致,而应根据项目的实际情况确定,若业主无特殊规定,一般可取五年,五年后,通常交通流量及路网信息会有较大的变化,需要重新进行交通组织优化。交通组织方案主要分为两个层面。
第一层面,是路段交通组织,核心问题是断面的划分,主要包括行车道数、专用道、隔离带形式等几方面。首先,最重要的是车道数,若改造路段的交通流量在高峰时间段已经趋于饱和,则需要考虑双侧或单侧增加车道数,增加车道的手段主要是压缩中央分隔带及每条车道宽度等。如长沙市人民路东延线(东二环至浏阳河段),原本为单侧:0.25m双黄线+3x3.75m行车道+5m非机动车道=16.5m,双向六车道,考虑到现状交通流趋于饱和,本次将其改为单侧:0.5m物理隔离带+0.25m路缘带+(3x3.25+3.5)m行车道+2.5m非机动车道=16.5m,如今运行效果良好,通行能力也得到了很大的提高。根据作者经验,一般改建道路的车道宽度最小甚至可为3米,如长沙市岳麓大道,是并连接长张高速的长沙东西向大动脉,原车道组成为主六辅四,近年车流量增大后将其改为主八辅四,主路每条车道宽度均缩减为3米,运行数年,效果良好,类似案例并不鲜见。其次,需重点考虑设公交专用道的需求,若公交车流量很大则最好设置公交专用道。最后,需考虑中央及路侧隔离的形式,中央隔离设施可考虑栏杆、绿化带、物理隔离岛等多种形式,视车道划分后剩下的宽度决定,如人民路东延线(芙蓉区段)划分车道后只剩下1米宽,做隔离栏杆和绿化带均不合适,则考虑采用物理隔离道上加栏杆的组合形式,效果较好。另外,若非机动车流量很大则最好采用物理设施将其与机动车道隔离。路段交通组织还需考虑公交停靠站的形式及纵横向位置、尺度,出租车招呼站的位置,人行横道位置等,这些都需要根据交通调查的结果精细化设计。
第二层面,是对于全线交叉口的总体组织方式的确定。需要根据路网内各条被交道路的功能,以及每个交叉口各进口道的流量流向数据,判定每个交叉口的交通控制方式,同时考虑实现绿波控制的方案。如以长沙市人民路东延线(芙蓉区段),以浏阳河桥(桥长2km)为界,以西为2.14km,含5个信号交叉口,浏阳河桥以东4.44km,共9个信号交叉口。项目考虑到西段2.14km城市化十分严重,被交路直行车流量大,均不适合进行实行右进右出控制,且考虑到这5个交叉口间距较均等,被交路等级相当,信号配时的相位方案也一致,故考虑对其采用一组绿波控制。东段4.44km,考虑到本段城市化尚不严重,且被交路交通量大部分较小,同时往东接通往机场的快速路,故将其中4个交叉口进行右进右出控制,另外5个交叉口间距在700―1200m之间,对这5个交叉口也采用一组绿波进行控制,保证本段车流的快速通过。
三、单个交叉口的渠化及配时
对于单个交叉口的交通渠化及信号配时应综合考虑,必要时需多方案比选,单个交叉口的渠化,主要有以下几个方面:1)、采用压缩车道宽度和偏移中央隔离带的方式,尽量增加进口道车道数,进口道车道宽度一般可定为3m,最小可定为2.75米,大型车专用道可定为3.25m。2)、合理配置各转向车道数,要根据绿波控制的配时方案及每个进口道各向流量选定最合理的方案,这是一项复杂而繁琐的工作,也是最关键的地方。进口车道划分需把握几个原则:①、车道划分需结合信号配时方案确定;②、进口直行车道数尽量与出口车道数匹配,且最多多1条车道;③、进口道每条直行车道尽量与出口道的每条直行车道顺直相连。3)、提前安排掉头开口,减少掉头车辆占用左转车道的时间,提前的距离视左转排队的一般长度确定,排队长度波动很大的交叉口可取30米左右;4、左转和直行待驶区有条件则必须设置,以提高单个相位通行能力。5、偏移中心线设置左转车道时尽量设置鱼肚皮进行导流;6、明确非机动车等待区,划定非机动车禁驶区,防止交叉口范围内与机动车抢行。7、合理组织行人信号相位,并尽量增设行人驻足区,同时,行人驻足区设置的位置,不可位于右方进口道左转车的转弯轨迹上。
信号配时方面,若非绿波信号,则根据调查的交叉通量数据按照常规的单点信号配时方法计算最佳周期和绿灯时长即可。若是绿波信号控制,首先需对最重要的一交叉口(绿波带中的参照交叉口)进行车道划分及相位相序划分,再根据单点信号配时的方案对路段中最重要的交叉口进行配时计算,将信号方案定为接近此交叉口最佳的配时方案,绿波组内的其他交叉口尽量服从最重要的交叉口配时方案,确定配时方案后,再根据相邻交叉口行车时间确定各相邻交叉口的相位差。
四、交通仿真
交通组织优化方案设计完成后,需要用VISSIM软件进行交通仿真,根据仿真软件的各项评价指标及时发现问题并调整,反复多次后方能得到最优方案。
参考文献:
此专业主要学习运筹学、汽车学、物流学,交通运输组织学方面的基本理论和基本知识,接受交通运输技术管理、车辆工程、物流管理、信息管理的基本训练,使学生具有运用运输技术设备,汽车运用技术,合理组织运输生产以获得最佳社会与经济效益的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.掌握运筹学、管理学、交通运输组织学等基本理论、基本知识;
2.掌握一般的最优化方法和计算机在交通运输、车辆工程中应用的基本技术;
3.具有交通运输组织指挥、交通运输企业、企业生产与经营的基本能力;
4.熟悉国家关于交通运输方面的方针、政策和法规;
5.了解交通工程设备及交通运输组织管理的发展动态;
关键词:铁路运输组织 模块化 组合优化 专业
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0035-01
目前,高校中的课程教学内容模块化研究方兴未艾,涉及基础教育及专业课教育[1~4]。《铁路运输组织》是交通运输专业的核心主干课,在学生知识结构体系和能力培养中有着重要的地位,该课程涵盖了行车、货运及客运中与运输组织密切相关的核心内容,目标是使学生熟悉铁路运输生产的过程及特点,掌握铁路运输组织相关的基本概念和原理,全面了解铁路运输组织作业过程与方法。
1 铁路运输组织课程开设现状与存在问题分析
《铁路运输组织》在交通工程、物流管理、信息管理与信息系统等专业均开设,授课学时为48学时。而不同的专业有其自身特点,对铁路运输组织理论的知识的要求有很大差异。所以十分有必要研究各专业对铁路运输组织相关理论的需求。而目前已有的《铁路运输组织》教学大纲,只是根据学时量选定了相关教学内容,在教学内容采取了一刀切的做法,教学内容的筛选不具有针对性。
2 铁路运输组织课程知识点聚类分析
铁路运输组织课程的课程内容十分丰富,进行铁路运输组织课程教学内容的模块化设计与优化组合,首先要对铁路运输组织的知识点进行聚类分析,分别生成不同粒度的铁路运输组织知识点。
通过综合分析,将一级粒度知识点模块划分为行车组织基础、运输调度指挥与统计分析、客货运组织三个模块。行车组织基础模块着眼于铁路生产现场运输生产组织实务,系统介绍车站工作组织、车流组织及运行图和区段通过能力等内容,是铁路运输组织的核心和基础。铁路运输调度指挥与统计分析模块属于铁路运输上层管理、涉及铁路运输组织决策性质的内容,关系到运输全局。而旅客运输组织与铁路货物运输组织模块是铁路面向社会的运输的体现形式,涉及具体客运站作业组织、客运计划、旅客列车开行方案及乘务工作组织、货运站与货场、铁路货场管理等重点内容。[1]
3 各专业分类及对铁路运输知识点需求特点分析
铁路运输组织课程的开设一个很重要的目的是让非交通运输专业的学生掌握铁路运输方面的专业知识,为其尽快融入相应的工作岗位打好坚实的基础,而不同专业的就业去向也不尽相同,对铁路运输组织课程中的知识点的需求也有所不同,所以,进行针对各专业的铁路运输组织知识点优化组合的一项很重要的基础是分析各专业学生的就业去向,了解其对专业知识的需求,从而在铁路运输组织课程教授知识点组合时做到有的放矢。
作者统计了交通运输学院非交通运输专业(交通工程、物流管理、信息管理与信息系统)近三年的就业去向情况。将就业单位划分为铁路局及地铁运营公司、工程局及相关公司、相关设计院、读研及其它五类。其中,铁路局与地铁运营公司对铁路运输组织知识要求水平较高,工程局及铁路相关公司次之,设计院就业与读研就业人数较少,但其对学生掌握铁路运输组织相关理论知识的水平与程度要求也相对较高。其它就业去向对铁路运输组织专业知识的掌握程度要求不高。
通过对各专业的就业去向进行统计分析,认为交通工程专业应将铁路运输组织课程作为必修课,加强车站工作组织、区段通过能力及运行图方面知识的学习;物流专业将其作为选修课程,注重铁路货物运输组织方面的强化。信息管理与信息系统专业将铁路运输组织课程作为必修课程,加强铁路调度指挥与统计分析。运行图等内容的学习。
4 专业与铁路运输组织课程知识点匹配与课程内容优化组合
4.1 匹配等级与强度
在确定铁路运输组织课程知识点与专业的匹配等级时,采用主观赋权法和客观赋权法。在权重系数确定时,单纯采用专家评判法受专家主观意志影响较大,单纯采用层次分析法又存在操作性较差的缺陷。为保证权重系数的客观、公正和权威,采用专家评判法与层次分析法相结合确定指标的权数:先采用专家评判法取得各位专家对各指标的估价权数,再用层次分析法对专家的估价权数进行汇总及检验取得指标的权数。
4.2 相关度计算与学时换算
根据4.1节介绍的主观赋权法和客观赋权法,得到各级粒度知识点与各专业的相关度系数。将技术站作业组织知识点,所包含的所有四级知识点货物列车和货车在车站的技术作业、接发列车工作、调车工作基础、解体调车作业、列车编组调车作业、取送调车作业、车站班计划级车站阶段计划,针对各专业通过运用专家打分法及层次分析法进行汇总,得到针对各专业的各四级粒度知识点的权重,然后根据权重,换算为教授知识点时间。
5 结论
本文阐述了铁路运输组织的理论体系结构,将其知识点由宏观到微观利用聚类分析方法分为一级粒度知识点、二级粒度知识点、三级粒度知识点及四级粒度知识点,并利用专家打分法与层次分析法,针对信息管理与信息系统专业、物流管理专业、交通工程专业各专业的培养计划及就业去向,将运输组织的四级粒度知识点进行组合优化,生成了各专业的《铁路运输组织》课程的教学内容,为各专业的学生适应将来的就业岗位提供了理论支持,也为相关任课教师备课、设计教学日历、执行教学任务提供了有价值的参考资料。
参考文献
[1] 龚新湘.高校公选课教学内容模块化探讨:以《现代经济学基础》课程为例[J].大学:学术版,2011(9):14,26-29.
[2] 耿桂宏,马金福,房国丽.《材料物理与性能学》课程内容模块化构建与教学实践[J].科技信息,2012(25):22-23.
【关键词】 占道施工区 车流量 交通设施 信号控制方案
近年来,我国城市化进程大大加快,为带动城市的发展,施工项目日益增多。随着道路施工建设的不断扩大,城市半幅占道施工严重影响城市道路交通运行,与此同时,占道施工区的交通组织也一直未得到重视。由于缺乏系统的组织方案,额外增加交通负荷,影响施工区周边的交通安全。目前,我国对于城市大型建设项目施工区域的交通特性分析较为欠缺,交通组织设计缺乏相应的理论指导,尚未形成一套成熟实用的占道施工区组织方法,在此情况下,不改变交通设施,通过交通信号对施工区进行合理的分流与截流,是缓解占道施工区交通拥堵的最有效方法。
1 占道施工区交通特性分析
在占道施工区,尤其是封闭部分道路施工的路段,最为重要的行车特性即合流,行驶于封闭道路上游的车辆需要等待临近车流的可穿越间隙,合流后通过施工区段。这一行为具有强制性,合流过晚容易在上游过渡区形成紊流,降低通行能力,不利于车辆的顺畅通行,甚至引发交通事故,合流过早导致其他路段无必要的拥堵;其次,对于施工车辆,其特性与正常行驶的车辆有较大的差异性,表现为车速较慢、加减速性能差、载重吨位高,因此在交通组织优化时宜安置隔离设施,加强对施工车辆的时间管理和路径管理。
施工区道路特征主要分为两个方面:一是路段本身的特性,由于占用道路施工,道路的线性、路面湿度、粗糙度等往往会发生变化,影响车辆的加速、减速、制动、行车视距等,例如北方的冬季施工,当道路上出现积水时要及时清理,以免出现结冰而不利于行车安全的情况;二是交叉口的特性:在城市中心区占道施工导致存在一定数量的畸形交叉口,这些交叉口都普遍存在平面线型怪异、通行能力不足、车道数量不匹配、交通流之间冲突严重等道路交通问题,极大地影响了城市道路网的通行能力及居民出行的安全。
2 占道施工区路口参数调研
占道施工区路口参数调研主要包含施工区A段的通行能力,B段的交通流量及排队长度等。主要调研流量包含:上游路口驶入施工区的流量、施工区内通行的车流量、施工区驶入下游路口的车流量,详见图1所示。
如图1所示,调研包含施工区路口流量a1,b1,a2,b2,c2;相邻路口流量。
3 信号控制优化算法
占道施工区交通信号控制优化主要通过均匀分布进出施工区车流量,合理优化施工区路口信号配时实现。施工中道路结构发生变化的交叉口信号控制也必然需要相应改变。目标为保证各个路口之间滤波带较长,考虑行人过街及车辆通过交叉口的要求,减少交叉口冲突点的数目;合理分配不同方向路口的红绿灯周期。根据以上目标,设定信号灯的优化方案。信号交叉口的控制主要采取两种方法:紧急情况时方法-交通人员疏导:施工区是一个突发事件繁多、交通冲突问题严重的区域,因此突发交通情况时有发生,因此,通常需要较为专业的交通指导人员参与到交叉口的交通疏导当中,尤其是在高峰时期,作为交叉口控制的应急控制方法。日常施工时方法-定时交叉口信号控制方法:以各进道口的流量为数据基础,结合原信号配时方案做出相应的调整。
施工区信号控制配时优化主要采用PID信号控制算法。PID控制是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制,对于有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制也能很好改善系统在调节过程中的动态特性。
如上图1所示,需要对B1,B2,B3路口做合理的交通流分配,即可达到优化的目的。通过本文第二部分对各进口的交通流量进行调研,结合路口实际排队长度的观测,建立PID控制模型,通过信号控制调节达到信号交口的交通流。
实现PID的信号优化控制要进行以下的建模步骤:(1)建立控制函数(2)建立目标函数 (3)PID优化控制与一般的信号控制策略相比,PID控制的目标是保持交叉口通行流量最大化,同时尽可能地减小路口排队车辆数。因此,定义目标函数方程,通过控制目标函数的动态变化来达到预期的控制效果。
交叉口通行流量:定义单位时间内通过交叉口的车辆数,来反映交叉口的通行效率,可以对交叉口的通行能力进行定量评价。
式中,为交叉口效率,为交叉口进口道数目,为单位时间内通过进口道的车辆数,t为时间,为进口道的小时流量值,单位辆/小时。
交叉口相关路段密度:定义单位长度路段上存在的车辆数,由于排队长度的检测存在误差,随着累积误差的增大,排队长度的检测越来越不准确。因此,一般采用检测密度来反映路通的实时状态。
(1)控制函数公式:
交叉口通行流量最大化+排队长度最小化控制函数:
式中X(n):第n个交叉口的饱和度;
Q(n):第n个交叉口的通行流量;
K(n):第n条路段的密度值;
:路段平均密度;
:交叉口平均饱和度。
W1,W2:权重参数变量,w1+w2=1,其中
(2.4)
式中:Kr-为路段实时密度;
Kjam:为堵塞密度,由=125辆/km·车道(其中a表示车长,b表示车头视距)。
(2)目标函数公式:
u(t):目标函数,一般取零
e(t): 控制函数
Kp,Ki,Kd: 比例、积分、微分参数变量,根据微积分的原理,可将两边同时除以,将参数简化为2个,与,将实际调查的数据带入计算可得出Kp与Kd的大小。
PID控制简言之,就是通过控制函数e(t),随时间变化,最终实现目标函数u(t)。
(3)PID优化控制:
通过实时反馈的交通变量计算后转变为新的控制信号调节,优化的信号随着时间的增长使得误差函数越来越小,也就是说密度在不断地向期望值靠近,同时排队长度也在不断缩小,所以经过如此反复地循环,就能达到增加交叉口通行流量和减少排队等待的效果。
4 信号控制方案制定
图2所示,Q为交叉口总通行流量,Qc为交叉口通行能力。
Q为交叉口总通行流量,目标就是要使Q达到最大,Q1、Q2、Q3、Q4分别表示各流向的流量(Q2为限定范围值),由此易知:
5 仿真分析
如图3所示,以合肥市长江西路-香樟大道,长江西路-天柱路,香樟大道-海关路与天柱路-海关路围成的区域为例,通过调研1号和2号路口的交通流量,3号路口和4号路口地磁检测器得到的实时流量及排队等数据,建立Vissim仿真模型,实时评价优化控制效果。
分别对3号路口和4号路口实施控制前后以1号路口与2号路口行车延误及停车次数仿真比较,可得如图4的数据。
由图4对比可以看出,在不实施联控的条件下,平均延误时间较长,影响了路口的整体通行效率,但是在优化后的自适应控制情况下,高峰时段平均延误时间明显降低,平均停车次数也显著地减少。
由表1可以看出,在对1与3,2与4路口实施联动控制之后,1号路口平均延误时间降低27.92%,停车次数减少4.52%,2号路口平均延误时间降低40.02%,停车次数减少11.33%;控制效果明显。
6 结语
城市半幅占道施工区交通影响因素较多,从施工区域的信号控制入手,有规律地限制车流涌入与驶出,不仅能够提高临近路口的车辆通行效率,还能够有效降低施工路段占道施工区通行路段的拥堵程度,节省出行者在该段的旅行时间。
参考文献:
[1]曲秋莳.城市占道施工区交通组织方案优化及仿真评价[D].北京:北京交通大学,2010.
[2]Wan Bao Gao. Development and Evaluation of Density Based Ramp Metering Algorithm.[D]. The Graduate School of the University of Seoul,2011.
关键词:城市轨道交通概论;教学方法;教学手段;教学改革
城市轨道交通作为一种公交化、容量大、节约环保且不受地面交通环境影响的一种城市公共交通方式,在缓解城市交通拥堵、低碳环保和提高人民生活质量上发挥了重要作用。截止到目前,我国已批准36个城市的轨道建设规划,里程6000多公里。目前为止,我国已有18个城市开通了城市轨道交通线路,总运营里程2100多公里。北京、上海、广州和深圳等特大城市,基本形成网络化运营系统,取得了较好的网络效应;天津、武汉、南京、成都和重庆、苏州、长沙等城市形成了基本的网络,城市轨道交通已成为人们出行中不可缺少的方式。
依据国际城市轨道交通职业人才配备标准,每建设一公里城市轨道交通线路,至少需要60名管理及技术人员;每开通一条地铁线路,约需要各类专门人才1000余人。由此可见城市轨道交通类职业人才的巨大需求量,同时由于城市轨道交通行业采用国内外当前最先进设备和高新技术,因此对城市轨道交通运营管理专业人才提出了更多、更高的需求。如何培养出城市轨道交通行业所需的具备专门理论知识和智能化操作技能的应用型人才,成为中职学校亟待解决的问题。本文主要以城市轨道交通的专业基础课程“城市轨道交通概论”为例,探讨如何提高学生的专业理论知识和实际操作能力,并提高学生的学习积极性。
一、课程定位
《城市轨道交通概论》是城市轨道交通专业的一门专业基础课程。它为城市轨道各专业的学生学习城市轨道相关专业课提供必要的基础知识。本课程在专业认识实习的基础上,使学生对城市轨道交通系统及其各子系统之间联系,以及各子系统中设备的构造及功能进一步掌握,使学生对整个城市轨道具交通系统有一个初步的认识和了解并形成一个系统化的概念,为学生学习后续《城市轨道交通供电技术与应用》、《城市轨道交通通信与信号》、《区间信号自动控制》等专业课程相衔接,为后续核心专业课程的学习奠定坚实的基础。
二、城市轨道交通概论课程教学中存在的问题
在实际生活当中,我们的学生应该或多或少与城市轨道交通打过交道,虽然还有很多的城市未建设地铁等城轨交通,但起码大家都应该以旅客的角色与铁路打过交道,城轨交通与我们的铁路存在着许多相似的地方,学生对整个的运输流程有大体的了解,加上城市轨道交通概论讲授的对象很具体,学生应该会对这门课程很感兴趣。但由于传统教学模式过多依赖理论教学,理论与实践脱节严重,加上课程包含内容多,学时少,老师采取满堂灌、填鸭的方式教学,与学生互动少,学生被动的接受来自每堂课的大量信息,使学生丧失了原有的学习兴趣。要改变这种僵化的局面,必须要本着“以应用为目的,以必须够用为度”为原则,强调知识的实用性和使用价值,尽量避开高深的理论知识,侧重讲解其在实际解决问题中的使用意义,对传统的教学方式进行改进,在教学内容、教学方法和教学手段上进行改革与探索,从而提高课堂教学内容的趣味性和学生的学习积极性。
三、城市轨道交通概论课程教学改革与探索
㈠转变教学思想和教学理念
城市轨道交通是一种较为新型的交通方式,为此,课堂的教学内容必须紧跟城市轨道交通发展的最新方向,确定“与时俱进”的教学理念,对课程内容进行及时更新,根据学生职业发展趋势的调研,将地铁各子系统采用的最新技术、模式和管理知识纳入教学中,增强学生的可持续发展能力,为学生以后的职业岗位提升打下良好的基础,这样才能更好的满足新形势下我国城市轨道交通行业的人才需要。
㈡结合专业特点,改革优化教学内容,构建适合岗位能力要求的课程目标
针对中职教育的特点,学校坚持就业导向,能力本位的教学理念,课程改革应始终围绕学生的岗位定位和职业岗位能力进行,使学校的职业岗位能力培养和岗位定位无缝结合,课程目标与就业目标直接挂钩,从而实现学生顺利就业。
在城市轨道交通发展的新形势下,结合本校专业的特点,在教学内容和教学计划上进行了相应的优化调整。选用由人力资源和社会保障部教材办公室和广州市地下铁道总公司组织编写的城市轨道交通岗位技能培训教材“城市轨道交通概论”作为教材。该教材全面系统地介绍了城市轨道交通各系统的组成、设备主要功能以及运营组织,适合城市轨道交通各专业使用,尤其是城市轨道交通行业新员工及国内外相关专业院校在校学生的教育、培训。由于城市轨道交通专业多,工种杂,因此根据专业、工作岗位对教学内容进行优化。对于机车车辆专业的学生应重点讲解车辆章节的内容;对工程专业的学生应以线路、轨道、路基、桥隧建筑物、车站、维护施工组织等内容作为重点;对电气化供电专业的学生应重点放在供电系统章节;对城市轨道交通信号专业的学生应以通信与信号系统、车站联锁和区间闭塞等内容作为课程重点;对城市轨道交通运营管理专业的学生应重点讲述行车组织、乘务组织、客运组织、票务组织等与城市轨道交通运营组织相关的章节。这样针对各专业有侧重点的讲解课程内容,既解决了课时少的矛盾,又为个专业后续的专业课学习打下基础,提高学习效率。
㈢教学方法改革与应用
由于“城市轨道交通概论”课程的内容相对比较枯燥,而且有很强的实践性和专业性,与我们的城市轨道交通联系也非常紧密,理论性的概念很多,依据该课程特点、教学目标,教学内容、学生实际特点、教师自身的素质以及教学条件环境,采用下面的教学方法可能会达到事半功倍的效果,能较好的改善教学效果。
1、案例研究学习法
采用案例教学法①进行教学,从实际案例出发,提出问题、分析问题、解决问题,采用此教学方法,一般有三个步骤,首先按大纲选好案例,设计好问题;接着是案例的分析讨论阶段,教师在此过程中注意引导学生思考得出正确答案;最后是案例讨论过后的总结阶段。
本课程比较典型的案例主要分为客运组织和列车组织两大块。客运组织核心知识点又可分为安全管理、运营管理模式、车站组织、票务管理、乘务管理五个方面;列车组织核心知识点可归纳为列车组织方案、线路能力提高、列车控制三个方面。针对每个方面设计一个典型案例,通过同学们对典型案例的分析讨论,然后引导学生总结出知识点。另外根据课程特点以及将来岗位能力要求,在讲到非正常情况下的行车组织时,可把学生进行分组,分别代表不同的岗位职工,各司其职,共同完成非正常情况下的行车组织工作。这种角色扮演的互动式教学方法,学生亲自参与到课堂教学中来,在“游戏”当中学到实用的专业知识,比起教师在课堂上单纯的讲收到的效果要好的多。
2、合作式讨论教学方法
合作式讨论教学方法②是在合作学习的基础上引入师生点评法。在教学过程中,以学习小组为教学基本组织形式,教师与学生之间,学生与学生之间,通过彼此协调的活动,共同完成学习任务,并对表现好的小组进行奖励。在本课程中,结合学生以后的就业岗位,可以将车站客运组织作为合作式讨论主题。以平常生活中学生们比较熟悉的一个车站为例,讨论如何进行车站的常规客运组织以及大客流的客运组织,将同学们讨论后的意见归纳形成如何进行客流组织的知识点,给出在实际中车站是如何进行客流组织的,再与他们得出的结论相比较,表扬其创新点,对其中的不足进行鼓励,给他们信心。
3、现场教学法
“城市轨道交通概论”是一门专业性很强的课程,单凭书本上的一些简单示意图,学生是很难想象出其实际结构,对后面的专业分析更是难以理解。在讲解机车车辆及工作原理时,可借助模型现场进行拆、装,既便于老师教学又提高了学生的兴趣;在讲解线路及设施时,可带学生去实训场地现场教学,实实在在的实物摆在学生面前,既避免空洞的概念解释,又增强了学生的感性认识,消除抽象的想象,改善了教学效果。
“城市轨道交通概论”同时是一门实践性很强的课程。伴随理论课程的教学进度,可借助实验室进行实践操作,现场教学。课堂上,老师对接触网、车站联锁设备等内容进行必要的讲解之后,可带领学生去实验室进行实践操作,现场教学。这样既加深了对理论知识的理解,又锻炼了学生综合能力的培养。
㈣教学方式、手段改革与应用
“城市轨道交通概论”课程内容多且枯燥,理论性和实践性都比较强,为了让学生对课程感兴趣,因此必须选择适当的教学方式,借助切当的教学手段增强课程的趣味性,提高学生的学习积极性。
1、采用多媒体教学
对于“城市轨道交通概论”这样的专业基础课程,传统的教学方式和教学手段很难满足课时少、课程内容多的要求,因此采用现代化的多媒体教学手段是必须的。通过幻灯片、相关视频、动画等方式,使教学内容图文并茂,模拟实际情景,给课堂带来新的活力,吸引学生的注意力,提高学习兴趣。
在讲述道岔的组成时,可将道岔的组成做成动画嵌入到多媒体教学当中,这样可以让学生直观的认识到道岔的各个组成部分;在讲述车站联锁时,可在教学课件中,插播“集中联锁”的视频,让学生直观的了解联锁设备及其工作工程,从而更好的理解并掌握联锁的概念以及联锁设备的作用。
2、借助网络资源,提高学生学习主动性
由于城市轨道交通技术发展特点快,教材内容难免跟不上学科的发展,可以充分利用丰富的网络资源,下载大量的图片、动画、视频等,及时更新教学内容,使学生及时的了解到专业的最新发展动态,学习到最新的专业知识,为学生以后工作岗位的可持续发展打下良好的基础。
借助于网络搜索工具,可以很方便地搜集到各地地铁的发展规划及最新的建设情况;对于已开通的地铁,可以从网上了解它技术特征、线路图、开通时间等信息;在网上还可以了解到世界各地城市轨道交通的发展状况,以及其他与地铁相关的资料如自动车钩、盾构法隧道等;另外网上的城市轨道交通论坛,该网站资源内容非常丰富,学生可以自主的浏览学习感兴趣的内容,又可以和不同工作的职工进行互动。可以说网络是学习“城市轨道交通概论”最好的老师,它不仅可以为学生排忧解难,而且可以开拓学生的眼界,丰富所学知识。
四、教学改革效果
在教学过程中,逐步推广使用上述教学方法和手段,取得了一定的效果,在一定程度上提升了教学内容的兴趣,提高了学生的学习积极性和主动性,在一定程度上改善了教学效果。主要体现在以下几点:
第一:结合专业特点,对教学内容进行了优化,打破了以前“城市轨道交通概论”所有专业不分侧重点的教学,形成了具有鲜明专业特色的教学体系和教学内容。
第二:对教学方法和教学手段不断改进,采用合作式讨论以及案例教学方法并借助实物模型、多媒体课件、视频、动画等大大丰富了教学内容,改善教学手段,提高教学质量和效率。
第三:随着学校实训基地和实验室的逐步完善竣工,利用现场教学的方式,不仅巩固了理论知识,而且使学生的实践能力得到了锻炼,为后续的学习及工作打下坚实的基础。
第四:网络为学生的自主学习搭建了一个良好的学习平台,网络资源既丰富了教学内容,又提高了学生的学习主动性;尤其网络论坛的互动功能,既拓展了学生的眼界,也让他们对以后从事的职业岗位有所了解,激发他们的学习主动性。
“城市轨道交通概论”是一门内容丰富、理论性和实践性都很强的课程。在教学过程中,经过不断地探索和研究,获得了一些体会即必须结合专业特点和工作岗位技能要求,对教学内容进行更新优化;采用适当的、灵活的教学方法借助多媒体课件、实验室、实训基地等手段教学,丰富教学内容,加大课堂教学信息量,注重理论联系实践,方能调动学生的积极性,取得较好的教学效果,为学生后续专业学习及以后的工作生涯打下坚实的基础。
作者简介:易连(1984-),女,江西上栗县人,助理讲师,硕士
注释:
① 晓南矿,张艳君.浅谈案例教学方法的使用 [J].铁法科技2011(2):342-344
② 李明月,马慧琼. 应用小组讨论教学法的研究 [J].职业2012(27):63-64
参考文献:
[1] 王慧晶.《铁路客运组织》课程教学方法改革探索与实践 职业教育研究,2011(4)